Trong nỗ lực giúp việc sản xuất vật liệu sinh học trở nên dễ tiếp cận hơn, các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Berkeley đang kết hợp in sinh học 2D, một cánh tay robot để lắp ráp 3D và đông lạnh nhanh trong một phương pháp mà một ngày nào đó có thể cho phép in mô sống và thậm chí toàn bộ cơ quan. Bằng cách in các cơ quan thành các tấm mô mỏng, sau đó đông lạnh và xếp chúng theo thứ tự, công nghệ mới cải thiện khả năng sống sót của tế bào sinh học cả trong quá trình in và trong quá trình bảo quản tiếp theo.
Vật liệu sinh học có tiềm năng to lớn cho y học trong tương lai. In 3D sử dụng tế bào gốc của chính bệnh nhân sẽ giúp tạo ra các cơ quan cấy ghép hoàn toàn tương thích và không gây đào thải.
Vấn đề là các phương pháp in sinh học hiện tại chậm và không mở rộng quy mô tốt vì tế bào khó tồn tại trong quá trình in nếu không kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ và môi trường hóa học. Ngoài ra, độ phức tạp tăng thêm do việc lưu trữ và vận chuyển thêm vải in.
Để khắc phục những vấn đề này, nhóm Berkeley đã quyết định song song hóa quy trình in và chia nó thành các giai đoạn tuần tự. Nghĩa là, thay vì in toàn bộ cơ quan cùng một lúc, các mô được in đồng thời ở dạng lớp XNUMXD, sau đó được đặt xuống bởi một cánh tay robot để tạo ra cấu trúc XNUMXD cuối cùng.
Cách tiếp cận này đã đẩy nhanh quá trình, nhưng để giảm sự chết của tế bào, các lớp ngay lập tức được ngâm trong bể đông lạnh để đông lạnh chúng. Theo nhóm nghiên cứu, điều này tối ưu hóa đáng kể các điều kiện tồn tại của vật liệu in trong quá trình bảo quản và vận chuyển.
Boris Rubinsky, giáo sư kỹ thuật cơ khí cho biết: “Hiện nay, in sinh học được sử dụng chủ yếu để tạo ra khối lượng mô nhỏ. “Vấn đề với in sinh học 3D là quá trình diễn ra rất chậm, vì vậy bạn sẽ không thể in bất cứ thứ gì lớn vì vật liệu sinh học sẽ chết khi bạn hoàn thành. Một trong những cải tiến của chúng tôi là chúng tôi đông lạnh mô khi in nó, nhờ đó vật liệu sinh học được bảo quản."
Nhóm nghiên cứu thừa nhận rằng phương pháp in 3D đa lớp này không phải là mới, nhưng ứng dụng của nó vào vật liệu sinh học là một sáng tạo. Điều này cho phép các lớp được in ở một vị trí và sau đó được vận chuyển đến vị trí khác để lắp ráp.
Ngoài việc tạo ra các mô và cơ quan, kỹ thuật này còn có những ứng dụng khác, chẳng hạn như trong sản xuất thực phẩm đông lạnh ở quy mô công nghiệp.
Nghiên cứu được công bố trên .
Nguồn: 3dnews.ru